المكونات الرئيسية لتشكيل مستقبل الغذاء الجزء 2

أدى تقارب التقنيات الثورية - المواد الكيميائية ، والمواد ، وعلوم الحياة ، والرقمنة ، والبيانات ، والتنقل - إلى تحويل النظم الغذائية إلى مرتع للابتكار. الشهر الماضي، ناقشت كيف يرتبط تاريخ أمريكا واقتصادها ارتباطًا وثيقًا بالغذاء ، جنبًا إلى جنب مع التحديات التي تواجه الصناعات الغذائية الأوسع وفرص السوق الجديدة الموجودة ؛ هذا الشهر ، أركز على الحلول وكيف يستفيد المبتكرون من التقنيات الثورية.

التكنولوجيا الفائقة في المزرعة: علمي وتحليلي تمكن الاختراقات الباحثين من العمل مع مجموعات جينية لا حصر لها وكميات هائلة من البيانات للكشف عن سمات المحاصيل الجديدة والممارسات الزراعية. تعمل التكنولوجيا الحيوية ، على سبيل المثال ، على إنتاج محاصيل مقاومة للآفات والأمراض ؛ الجفاف والحرارة والفيضانات ؛ ومع المزيد من البروتين والأحماض الأمينية الأساسية والفيتامينات. يمكن لهذه المحاصيل الجديدة أن تعزز الغلات وتؤسس الزراعة حيث لا يمكننا الآن. على سبيل المثال ، بعد تحليل مئات المحاصيل وملايين نقاط البيانات ، قام اتحاد جامعي صناعي بتطوير Opti-Oat - دليل نمو الشوفان من Quaker - والذي يسمح للمزارعين بتقييم محاصيل الشوفان الخاصة بهم مقابل المعايير القياسية وتعديل ممارساتهم لتحسين الإنتاجية والكفاءة.

أوضح الدكتور جهمي هندمان ، كبير مسؤولي التكنولوجيا في John Deere ، أن "التحدي الذي يواجه الزراعة العالمية هو ابتكار طرق للقيام بالمزيد بموارد أقل". وهذا يعني إطعام سكان العالم الذين يتزايد عددهم بسرعة مع تقليل المدخلات مثل الأسمدة والمياه والبذور والمواد الكيميائية لتوفير مستقبل أكثر استدامة. يعتقد Deere أن الإجابة على هذا التحدي تكمن في تطبيق التقنيات المتطورة والآلات الذكية بشكل متزايد ، والتي تخلق المزيد من الزراعة التي تعتمد على البيانات وتمكّن من اتخاذ قرارات أكثر ذكاءً ". وبالفعل ، فإن هذه الحلول آخذة في التوسع.

تمنح المستشعرات في الحقول ، وكشافة الطائرات بدون طيار ، والتصوير الجوي والأقمار الصناعية ، المنتجين الزراعيين طرقًا جديدة لمراقبة الحقول وتحليل نمو المحاصيل والصحة. توفر المعدات الذكية المياه والأسمدة للنباتات فقط عندما وحيثما يحتاجون إليها ، مما يحافظ على كلا الموردين. يمكن للذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي وتحليلات البيانات التنبؤ بالإنتاجية والحصول على رؤى حول ظروف التربة والتخطيط لوقت الزراعة والتقليم والحصاد. تضيء إنترنت الأشياء و blockchain أيضًا سلسلة التوريد من المزرعة إلى الشوكة ، مما يتيح إمكانية التتبع التي تساعد على ضمان سلامة الأغذية ومنشأها ، مما يضمن للمستهلكين المهتمين بالبيئة أن طعامهم قد تم إنتاجه بشكل مستدام.

وفي الوقت نفسه ، تحل المركبات الزراعية الآلية محل العمالة الزراعية في بعض المناطق. يمكن لمشغل واحد الآن تشغيل أسطول من جرارات Deere المستقلة. تُزرع الخضروات في المزارع الداخلية ، والتي تتراوح في الحجم من حاوية شحن إلى مستودع ضخم ، وذلك بفضل صيغ المغذيات الدقيقة ، والإضاءة القابلة للضبط ، والمناخ المحلي. قللت هذه المزارع من استخدام المياه بنسبة تصل إلى 95٪ ، ولا تستخدم المبيدات الحشرية ، وتزيد من الحصاد ؛ تحصل بعض المحاصيل على 10 إلى 20 ضعف العائد لكل فدان في الزراعة الداخلية العمودية مقارنة بمحاصيل الحقول المفتوحة.

أغذية جديدة ، نكهات جديدة: تعمل فرق من العلماء والمهندسين في مجموعة من المجالات ، بما في ذلك الفيزياء والبيولوجيا التركيبية والكيمياء الحيوية والهندسة الحيوية والأغذية وعلوم الاستشعار معًا لإنشاء أطعمة جديدة وتصميم نكهات جديدة. إنهم يدرسون الأبعاد العديدة للطعام لتحسين تجربة الأكل. يعتبر الطعم والقوام وقابلية المضغ والرائحة ضرورية للحوم المزروعة في المختبر والنباتية لتقليد الشيء الحقيقي ؛ الدسم أمر لا بد منه لمنتجات الألبان النباتية مثل الآيس كريم.

قال الدكتور جوناثان ماكنتاير ، الرئيس التنفيذي لشركة Motif FoodWorks: "يمتلك العلم القدرة على تغيير طريقة تناول الطعام بشكل جذري للأفضل". "المعتمد على النبات هو مفتاح هذه المعادلة. ومع ذلك ، فإن الأطعمة النباتية لن تكون أبدًا مغذية أو أكثر استدامة ما لم يأكلها الناس بالفعل. نحن ندفع حدود ما هو ممكن في الأطعمة النباتية ، ونقدم ابتكارات ستفيد الناس والكوكب ".

مع وضع كل هذا في الاعتبار ، يقوم الذكاء الاصطناعي بتقييم كميات هائلة من البيانات حول تفضيلات المستهلك وأذواقه لتطوير نكهات جديدة بالتعاون مع العلوم الحسية. يصمم المصممون نكهات جديدة تجمع بين أزواج الطعام المدهشة. في الواقع ، أصبح إضفاء الطابع الشخصي على الطعام في الأفق ، مع منتجات الأطعمة والمشروبات المخصصة وخطط النظام الغذائي بناءً على الحمض النووي للشخص والعمر والحالة الصحية والتفضيلات العامة.

تغليف مبتكر ومستدام: يعمل المبتكرون على إنشاء جميع أنواع عبوات المواد الغذائية الجديدة ، مثل العبوات القابلة للتحلل المصنوعة من الفطر أو الأعشاب البحرية ، والتعبئة القابلة للزراعة التي تحتوي على البذور ، وحتى الزجاجات الورقية أو العلب المبردة ذاتيًا التي تطلق ثاني أكسيد الكربون المسال₂. يمنع التغليف المضاد للميكروبات نمو الميكروبات الضارة ، مما يحافظ على الطعام طازجًا ، ويقلل من الحاجة إلى المواد الحافظة ، ويطيل العمر الافتراضي. يمكن للتغليف الذكي اكتشاف الوقت الذي لم يعد فيه الطعام آمنًا للأكل ، بينما تغير الأصباغ الذكية الألوان للإشارة إلى نضارتها.

مهاجمة فضلات الطعام: يمكن أن يساعد تخزين الطعام بشكل صحيح المستهلكين على تحديد موعد تناوله قبل إفساده ، مما يسمح للطعام بالاحتفاظ بمذاقه الجيد وقيمته الغذائية. تحتوي بعض ثلاجات الكترولوكس على تقنية هش ذكي تزيل الرطوبة الزائدة وتحافظ على الهواء الجاف بالخارج ؛ وممتص الإيثيلين يقلل من الغازات المنبعثة من الفواكه والخضروات التي تسبب الفساد. طورت Hazel Technologies عبوة بطانة تطلق بخارًا مضادًا للميكروبات لإبطاء نمو العفن على المنتج ، وكيسًا به مثبطات الإيثيلين التي تعمل على إبطاء الشيخوخة والتعفن للمنتجات المشحونة والمخزنة. طورت NewGem Foods أغشية صالحة للأكل مصنوعة من مهروس الفواكه والخضروات غير القابلة للتسويق ، والتي تستخدم كبدائل منخفضة الكربوهيدرات للخبز ولفائف التورتيلا ؛ فيلم واحد يساوي حصة كاملة من الفاكهة أو الخضار.

معالجة الاستدامة: يتضمن إحضار الطعام إلى المائدة أيضًا الماء والطاقة والعمالة. من خلال نطاقها ونطاقها ، تكون الشركات الكبيرة في وضع يمكنها من زيادة توفير الموارد والاستدامة عبر سلسلة القيمة الخاصة بها وفي قاعدة الموردين. على سبيل المثال ، تعمل شركة PepsiCo على توفير مصدر مستدام بنسبة 100٪ من المكونات الرئيسية التي تستخدمها بحلول عام 2030 ؛ في المناطق ذات المخاطر العالية بالمياه ، تحسين كفاءة استخدام المياه بنسبة 15٪ في سلسلة التوريد الزراعية الخاصة بها وتحول إلى صافي المياه الإيجابية ، وتجديد المزيد من المياه أكثر مما تستخدمه الشركة ، في المناطق المعرضة لمخاطر المياه العالية بحلول عام 2030 ؛ تحقيق تعبئة منتجات قابلة لإعادة التدوير أو التحويل إلى سماد أو قابلة للتحلل البيولوجي بنسبة 100٪ بحلول عام 2025 ؛ وخفض انبعاثات غازات الاحتباس الحراري المطلقة في العمليات المباشرة بنسبة 75٪ و 40٪ عبر سلسلة القيمة بحلول عام 2030.

"بصفتنا شركة تمارس نشاطًا تجاريًا في أكثر من 200 دولة وإقليم وتستخدم أكثر من 25 محصولًا تم الحصول عليها من أكثر من 7 ملايين فدان في 60 دولة مختلفة ، فلدينا فرصة ومسؤولية لاستخدام حجمنا وحجمنا للمساعدة في بناء غذاء أكثر استدامة قال رينيه لاميرز ، نائب الرئيس التنفيذي ورئيس قسم العلوم في شركة PepsiCo. "نحن نسعى جاهدين لبناء نظام غذائي يحافظ على الكوكب ويؤثر بشكل إيجابي على الأشخاص والمجتمعات التي نعمل معها ونخدمها."

عندما أنظر عبر مشهد علوم وتكنولوجيا الأغذية ، فأنا متفائل بأن المبتكرين سيطورون حلولًا عبر سلسلة القيمة الغذائية يمكن أن تنقلنا من مأساة ندرة الغذاء وتهديد إنتاج الغذاء لكوكب الأرض إلى استدامة الغذاء والأمن والوفرة.